Endüstriyel Elektronik

Prof. Dr. H. Hakan Kuntman
9.5.2011
ELE428
Endüstriyel Elektronik
(2. Yıliçi Sınavı)
Süre 110 dakikadır. Soruların tümü yanıtlanacaktır. Kendi not ve kitaplarınızdan
yararlanabilirsiniz. Puanlar: 1 (40), 2 (40), 3 (20)
_____________________________________________________________________
1.Bir yön çeviren anahtarlamalı güç kayna÷ı için VI = 12V, VO = -24V, anahtarlama frekansı
f=100 kHz, IOmaks = 2A, IOmin = 0.1A, 'VOd 20mV, VD = 0.8V, Vsat = 1V olarak verilmiútir.
Anahtar ve diyot kayıplarını ihmal etmeden:
a- tON ve tOFF sürelerini veren ba÷ıntıları yazınız ve tON ve tOFF sürelerini hesaplayınız.
b- L ve C eleman de÷erlerini veren ba÷ıntıları yazınız, bu elemanların de÷erlerini
hesaplayınız.
c- Devrenin verimini bulunuz.
2. Bir yukarıya do÷ru anahtarlamalı güç kayna÷ında anahtar olarak karakteristikleri ùekil1a’da verilen güç MOSFET'i kullanılıyor. (Güç MOSFET'i için devre kenetlenmeli endüktif
yük oluúturmaktadır). Güç kayna÷ında VI = 12V, VO = 24V, Devrenin çalıúma akımı
IOmaks = 2A, bobin akımının dalgalanma aralı÷ı 'IL = 0.1A olarak verilmiútir. Eúik gerilimi
VT = 4V, sürücü darbe genli÷i VGG=12V , anahtarlama frekansı fS = 100 kHz olarak verilmiútir.
a- MOSFET'in tON toplam iletime girme süresinin tON d 100nsn olabilmesi için RS sürücü
kaynak iç direnci hangi úartı sa÷lamalıdır? Bu sınır durumda tOFF toplam kesime gitme süresi
ne olur?
b-Devrenin anahtarlama kaybını hesaplayınız (Yol gösterme: ùekil-1b).
3. Gerilimi VREG=5V, akım sınırı IREGSC=1A olan bir gerilim regülatörü tümdevresi
kullanılarak ùekil-2’deki akım kayna÷ı gerçekleútiriliyor. Akım kayna÷ının çıkıú akımı
IL=5A olacaktır. Regülatörün ortak ucundan akan akım yeterince küçüktür. VBmin = 3V
olarak verilmiútir (Devrenin kutuplama akımları seri kollardan akan akımların yanında
ihmal edilebilir, VBE = VD = 0.8V).
a-R1 ve R dirençlerinin de÷eri ne olmalıdır?
b- ZL yük empedansının maksimum de÷eri ne olur? Hesaplayınız.
I L
'I L
I D2
I Omaks
I D1
t
ùekil-1a.
+VI
ùekil-1b.
R1
T
20V
REG.
R2
1:
D
+
VREG
C1
R
ZL
ùekil-2.